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2021 OEM
控制软件

FORAN系统基本介绍

  2021年08月05日  

一、FORAN的诞生

  FORAN诞生于1965年的西班牙,距今有56年的历史。它是由船舶专业的工程师开发的、针对船舶与海工产品进行设计、建造和工程的CAD/CAE/CAM软件,其所拥有的船舶专业知识确保为造船厂和设计师提供最优质的服务,主要服务对象是设计院所、造船厂、船级社等。

  FORAN是目前国际上首屈一指的船舶三维设计系统,用户遍布全球40多个国家,150多家船厂和设计所。典型的国内外客户有:英国BAE系统公司、西班牙NAVANTIA集团、俄罗斯北方造船厂、俄罗斯波罗的海造船厂、日本Sanoyas船厂、韩国STX造船海洋、中国武汉船舶设计研究所等。

二、FORAN的未来

  西门子将于2021年10月份对FORAN完成收购,以增强其海洋设计和工程能力。FORAN业务此后将被纳入西门子近年来力推的Xcelerator平台。西门子收购FORAN后,西门子将为造船行业提供一个全面的软件和服务组合,涉及船舶生命周期的所有方面,包括设计、生产和运营,以及优化的服务生命周期管理。西门子希望支持船厂在设计和建造船舶时采用数字孪生的方法,并逐步过渡到Shipyard 4.0。

三、FORAN的产品

  1. 商用船和海工产品

  FORAN适用各类商用船舶与海洋工程项目,且不受船舶尺寸和船型的限制,FORAN用户经过50多年的应用设计并建造的船舶类型有:海洋平台、FPSO、FSO、海洋供应船、双体船和多体船、滚装船、LNG、LPG、矿砂船、科考船、大型渔船、破冰船、豪华游轮、拖船、集装箱船、化学品船、油船等各种船型。

  2. 军船

  FORAN是全球各国海军船厂拥有最为广泛的船舶三维设计系统,为水面舰艇和潜艇的特殊挑战提供了最佳解决方案,如先进的船体线型设计、船舶配置和姐妹船管理,与PLM工具集成,特殊标准和极高精度管理等。应用设计并建造的军船类型有:航空母舰、护卫舰、驱逐舰、巡洋舰、核潜艇、常规潜艇、军辅船等。

四、FORAN的功能

  按照专业划分,FORAN囊括了型线设计、性能计算、剖面模数计算、总纵强度计算、船体结构设计、套料和数控后处理指令产生、轮机设备与管路设计、空调通风设计、铁舾装设计、电气设计、涂装计算、内舾装设计、焊接规格定义、建造过程策划、各专业自动出图等船舶各个专业的设计和生产能力;按照船舶的设计阶段划分,FORAN覆盖了方案设计、初步设计、详细设计、生产设计等全部设计阶段。

  设计院所和造船厂可在FORAN环境下完成一个船舶或海洋工程项目的全部设计建造工作,避免了使用不同系统时可能的数据交换、以及由此带来的信息丢失、重复建模等问题,也更有利于实现无纸化设计。

  1线型:可定义任何船型(包括对称船、多体船、海洋平台等),以此型线作为基本的拓扑化依据,可快速定义肋位系统和各种类型的甲板和舱壁。

  2性能计算:获得DNV等船级社机构的认证,也在长期应用中得到验证。其创造性的功能和持续更新的算法融入了50多年设计经验的积累,主要的计算包括:舱室划分、舱容及吨位计算、静水力计算、干舷计算、可浸长度、横剖面面积曲线、纵倾值图表、载况定义、完整稳性计算、总纵强度计算、最大KG计算、确定性法破舱稳性计算、概率性法破舱稳性计算、下水计算、功率估算、阻力估算、螺旋桨设计、舵设计、回转半径计算等,含国际惯例、规则、规范及决议(用户可自定义)。

  3船体结构:可快速定义全船的、精确的船体结构模型,所有设计工作都在全船产品模型上完成,并可在同一软件环境下实现从送审设计、详细设计和生产设计的完整设计过程,为生产部门提供构件放样、构件预装配、分段建造、材料管理、工作计划制定、质量控制等完整的信息,便于组织协调、提高整个设计阶段的效率。

  4轮机舾装:不断吸收先进的软件技术和设计技巧,将多种轮机舾装设计的工具集成在一起,包括设备、管路、空调风管、铁舾件、基座以及管支架等,使船舶设计过程更为简便。设计人员借助船体结构与轮机舾装模型在单一数据库中的紧密集成而获得竞争优势,可以显著降低成本和工时、减少发生干涉的可能性。

  5电气:在船舶电气系统的设计和生产方面,包括创建不同类型的电气原理图、电气设备建模、2D或3D设备及电缆托架布置、电缆长度计算、电缆敷设、电缆端点定义及接线、仪表及控制信号管理、电气材料数据库管理、各种电气图纸和报表生成、电气元件生命周期管理等。

  6集成化出图:根据FORAN各专业的设计模型生成2D和3D图纸:含总体专业、船体结构、轮机舾装以及电气设计。图纸可通过FDESIGN根据产品模型直接生成,借助2D图纸与3D模型之间的持续更新可确保模型与相关图纸的一致性,且模型中的构件可用多种方式表达。FDESIGN具有在模型变更后重新生成图纸的功能,可保证修改后不丢失信息。

  7建造过程策划:可使用树状结构规划出包括船体结构、舾装、电气、上层建筑等的生产建造过程中装配结构;可按照各种中间产品进行分类,如分段、区域、单元、模块等,同时给出相应的吊装等生产规则,同时可以进行托盘管理,并与相应的图纸进行关联。

  8焊接管理:可根据结构的位置、属性和特点快速定义焊缝的规格。并快速计算出焊缝长度和焊接时间。

  9涂装管理:可根据舱室的位置和结构快速计算涂装的面积。

  10变更和权限管理:为用户设计管理和权限控制提供有力保障。开发复杂性船舶往往需要更高的安全措施,因为这种项目既要允许多方参与进行分布式协同设计,又需保证必要的安全限制。此方面要求对军船设计至关重要,如果没有强大的变更管理与权限控制手段,数据的完整性与信息的安全性几乎不可能保证。

  11虚拟现实仿真:提供了一组浏览FORAN三维轻量化模型的工具,并采用了最新的技术。虚拟过程可由多种设备系统实现,包括单面投影式系统,多面洞穴式模拟系统、头盔显示器式系统等;具有多方面的用途,如设计预览与审查、操作仿真、人体工学设计、市场营销等。在避免错误、节约成本方面发挥了重要作用。

  12船舶全生命周期管理:可保证船舶设计、生产及运营整个生命周期过程中的数据与FORAN系统进行交换。产品生命周期管理(PLM)是一个随着设计、建造的深入,不断丰富产品信息,贯穿整个产品生命周期的管理工具。在大中型船厂开发复杂性项目的过程中,PLM系统通常作为产品信息的数据管理中心。最新版本已与目前市面上主流的PLM系统进行集成,并被用于大型项目的设计建造中,如航母、潜艇、巡洋舰、登陆舰等。

五、FORAN的特点

  1数字化样船:同一个数字化船舶模型,能够应用于方案设计、初步设计、详细设计、生产设计等各个阶段;同时该模型应提供船体结构、管路、轮机、设备和装备、电气等各个专业的设计信息和生产工艺信息;能够用于方案审查、船级社审查、性能仿真、虚拟漫游仿真等各种用途;同时在设计院所和造船厂之间保持模型的一致性,实现“设计建造一体化”。

  在全过程中使用同一个高水准软件系统,而且可应用到船舶与海洋工程的任何船型中。

  2易于学习:得益于极为友好的Windows风格界面以及符合船舶行业特点的设计方式和思维方式,FORAN易于使用、易于学习、易于部署和运行,对IT支持的依赖最低。

  使用最新技术,显著降低启动周期、加速培训过程。

  3模型图纸统一:优异的建模、计算、出图、报告功能。FORAN具备完整的2D出图功能、一流的3D设计功能以及强大的复杂零件造型功能,且保持2D/3D之间高度的一致性。

  借助高效的产品建模创建、任何阶段快速修改模型、数据可在后续阶段重复利用等能力,可节约工时和成本。

  4建造过程策划:同一船型设计,能够在不同船厂展开生产建造的策划,针对不同船厂特定的设备能力和建造流程,提供对应的建造过程策划和和相应的生产设计图纸。

  结合船厂的生产设备、工艺流程等规划设计符合“壳舾涂一体化”先进建造模式的生产策略。

  5数据准确:为制造和组装自动生成精确的、客户化的车间加工信息。

  避免设计错误和返工的同时提高产品质量,可优化生产率并显著降低材料成本。

  6异地协同:强大的异地协同解决方案,可在船厂、设计单位以及分包商之间实现真正的、可靠的协同工程。

  控制并共享信息,降低风险且简化协同。

  7数据库开放:利用开箱即用的数据库结构、系统架构以及标准接口或定制接口,可方便地与其他系统进行数据交换。

  将FORAN与企业的各种信息化系统进行集成,不用顾虑使用哪种系统。

  8生命周期管理:与船舶行业主流的产品生命周期管理(PLM)系统集成。FORAN与PLM集成可保证船舶设计、生产及运营整个生命周期过程。

  FORAN与数据管理和项目控制系统的集成,使企业获得重大效益。

  9拓扑化技术:可以实现结构与结构、结构与设备、设备与设备、设备与管路等之间的拓扑化关系,某些参数修改之后,与之关联的构件可由系统自动修改,而不必人工逐项修改。

  大大提高设计效率、降低设计修改的工作量,而同时也保证了数据的准确性和设计质量。

  10支持中文:支持世界多种文字。

  便于使用中文或中英文对照,并可支持日、韩、俄、西等多种文字。

六、 FORAN的优势

  FORAN是新一代造船软件系统的代表,通过50多年船舶设计建造经验和最新 IT 技术完美结合的成果,其软件体系引领先进的船舶设计和建造理念,其功能满足设计院所和船厂的实际需求,采用最新的软件开发工具和先进的软件工程技术进行开发,具有优良的数据共享能力和二次开发环境,能够切实地提高设计质量和效率,可服务“设计建造一体化”、“壳舾涂一体化”等先进的造船模式,为设计院所和船厂赢得显著的经济效益。FORAN系统的完整性、先进行、集成性、开放性,可以充分满足这些需求,为国内船舶设计院所、造船厂等提高设计建造水平、走向造船强国提供强大的支持和保证。

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